浅谈综采工作面过冲刷带的开采实践

胡立功

（大同煤矿集团 同发东周窑煤业有限公司，山西 大同 037000）

在煤矿地质构造中，冲刷带构造比较常见，并且会对综采作业造成直接影响。一般来讲，如果冲刷带范围小，岩体普氏系数小可以直接利用采煤机截割通过；如果冲刷带范围大，岩体普氏系数大的则需要先进行松动爆破才能通过。本文就松动爆破结合采煤机割煤过冲刷带进行分析探讨。

1 工作面概况

1.1 工作面地质情况

东周窑煤业有限公司8301工作面属12#煤层303盘区，煤层倾角为3°，地面标高1494 m，井下标高为1290～1305 m。本工作面位于井田中部，工作面地面地势北部低，南部高。最低海拔为1494 m，最高海拔为1500 m，地表均被第四纪黄土覆盖，其中东部有沟壑一条（城道沟）。本区域内无其它构筑物及建筑物，12#煤层距地表深度为190～200 m左右。该工作面东部为12#煤集中巷道；南部相距60 m为蹬空区；西部为侏罗系煤层剥蚀边界；北部相距225 m为F1落差60 m，倾角∠75°的断层；工作面上方无可采煤层；工作面下方为13#层实体煤岩。工作面走向长度500 m，倾斜长度90 m，切眼宽度6 m，高度2.2 m。顶底板情况如表1所示。

表1 工作面煤层顶底板情况

1.2 综采工作面设备及回采工艺

工作面选用MG250/600-AWD采煤机1台；ZZ5600/14/28工作面液压支架60架；ZZS6000-17/37端头支架3架；SGZ-764/264可弯曲刮板机1部（90 m）；SZZ-764/132转载机1部；PCM-110破碎机1台；设备列车1套等。工作面采用倾斜长壁后退式综合机械化开采。

2 回采工作面遇冲刷带情况分析

12#层303盘区8301工作面回采至头巷178 m、尾巷175 m时，在工作面11#架到38#架揭露冲刷带，此时为冲深最大范围，冲刷带破坏了煤层的连续性，部分夹杂煤线，同时在冲刷力、摩擦力、重力作用下造成附近的围岩变形。根据地质资料、巷道揭露冲刷带赋存状况、巷道钻探结果分析，推断该面冲刷带宽度13～18 m，间断赋存，冲刷带头尾跨度53 m，煤层最薄位置只有1.1 m，岩性为中粗砂岩。

综采遇冲刷带给工作面正常生产带来了很大难题，影响工期进度，机组割冲刷岩石壁时，机组左右摇摆，极易造成采煤机脱离齿轨或滑靴损坏，同时由于机组震动，牵引链条跟着摆动，对机组操作和支架操作人员安全造成很大威胁。滚筒截割岩石壁时，截齿消耗量加大，有时甚至会将齿座磨损，导致每割两刀需要停机检修截割部使用情况，及时更换损耗件，有时强行割岩壁机组的过负荷保护启动，机组自行倒退或停止运转。采煤机切割下的岩石增加了刮板机机链条负荷，增加溜槽磨损，岩石卡在机组和刮板运输机上造成断链时有发生，严重时使运输机机链落道和破碎机损坏。

3 过冲刷带的施工方法

3.1 施工方法

（1）现场冲刷带厚度较薄时，采煤机控制好牵引速度和截割深度，正常割煤前进。

（2）当机组遇到冲刷带岩体厚度刚好满足滚筒高度通过时，采煤机将底煤扫空后松动爆破，这样有利于飞石抛落在机道，减小对设备的损伤。遇到这种情况时，顶板往下20 cm布置一排炮眼，眼深1.5 m，水平间距1 m，采取放炮压顶处理上部岩体，配合采煤机截割扫矸、找顶、找底、出渣。

（3）当冲刷带切入煤层更深，无法满足设备通行的最小距离时，机组提前15 m停机。施工人员在岩壁三花布置炮眼，眼深1.5 m，眼距水平距离1 m，铅垂距离0.5 m采用逐段打眼、逐段松动爆破形式完成，每20 m为一段，减小爆破对设备和顶板的影响。如岩石较软，则适当减少炮眼数量和装药量。

图1 工作面炮孔布置

3.2 施工工艺

（1）爆破后采高保持在2.2～2.3 m，采煤机要沿底割顶截割，最大限度降低破岩量，保证工作面支架间距均匀完好，与煤壁垂直，溜子平直。

（2）松动爆破后的回采工艺为：割煤→移架→打眼、装药、爆破→推溜→割煤

（3）爆破后加强工作面顶板管理，及时支护保证支架接顶良好，备好单体柱、金属网、木梁等支护材料，防止漏、冒顶。

（4）采煤机破岩运行时控制好牵引速度，不得大于2 m/min，防止采煤机截割困难，采用多循环、短推进的方式，控制进刀深度。

（5）爆破前拉空清理溜子，保证刮板机正常运输。

3.3 施工安全技术

（1）在进行打眼之前，必须先“敲帮问顶”。打眼使用ZT-28型风动凿岩机，钎头是Φ42“一”字型钎头与2 m钻杆相搭配。

（2)爆破所用炸药为煤矿许用乳化炸药，正向装药；所用雷管为煤矿许用毫秒延期电雷管；采用粘土炮泥和水炮泥进行封口并用炮棍轻轻捣实，起爆器为FD-100，放炮母线为双芯胶质母线。要注意的是，装药之前要把炮眼内的岩粉等吹干净，装药之后要悬空并且短接电雷管脚线，脚线、母线不得与导体接触。

（3）爆破之前，采煤机要停放在安全地点（与爆破地点距离≥30 m）并做好防护，同时对爆破地点前后35 m距离的支架、电缆、管路等设备设施采取掩护措施（用废旧皮带覆盖）以防止爆破产生的碎石等破坏设备。

（4）要用绝缘胶布将所有节点包扎好，不得出现明接头，也不得出现裸露导线。班组长要派专人设置警戒，任何人员不得进入警戒范围，警戒距离为距爆破点至少100 m（直巷）。爆破之前要进行人数确认，当确认所有人均撤到安全地点后，才可由专职放炮员完成爆破工作。

（5）严格遵守“一炮三检查”要求和“四人联锁放炮”制度。

（6）震动爆破后，班组长先排查顶板和帮，发现有片帮、漏顶等现象时，进行处理，将隐患排除后，由专人拆除保护设施并检查设备完好状况。岩石直径大于0.5 m以上的岩石，及时用大锤或拉小炮破碎，防止大石块损坏采煤机、刮板输送机、破碎机。

（7）每班完成施工任务以后，放炮员要按照要求仔细填写材料消耗情况，并把剩余材料送交炸药库。

（8）震动爆破后采煤机截割岩石时，及时检查滚筒情况、及时更换损坏的截齿、喷头，确保喷雾雾化效果良好，并时刻观察机组各项系统和数据正常。

4 结语

开采实践表明，采取上述措施后，工作面比较顺利通过了冲刷带，取得了很好的效果。

1）采用松动爆破技术，不需重新掘进切巷和进行设备搬家，能够有效的节约人力成本与时间成本。8301工作面经过估算，节约资金投入约60万元，体现了良好的经济效益。

2）工作面顺利通过冲刷带，提高了煤炭资源的回收率。经过计算，可多回采原煤约0.6万吨，体现了良好的综合效益。为类似工作面生产提供较好的经验借鉴。

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